CN109507863B - 声辐射膜以及配备有该声辐射膜的报时表 - Google Patents

Abstract

一种报时表或音乐表(1)，包括：表壳，该表壳包括表壳中间部件(4)和以密封并且可拆卸的方式附接到表壳中间部件的后盖(5)；表镜(2)，其以密封方式封闭表壳；表机芯(12)或表电子模块，其保持在表壳的内部并配备有声波振动发生器，该声波振动发生器用于在特定周期被触发以产生声音或音乐。表包括至少一个声辐射膜(10，10')，该声辐射膜至少部分地由木材或木质复合材料制成并附接到表壳的一部分，以将声波振动发生器产生的声音向表壳外部辐射。

Description

声辐射膜以及配备有该声辐射膜的报时表

技术领域

本发明涉及一种用于报时表或音乐表的声辐射膜。

本发明还涉及包括至少一个声辐射膜的报时表或音乐表。表包括表壳，表壳主要具有表壳中间部件和以密封且可拆卸的方式附接至表壳中间部件的后盖。表镜置于表壳中间部件的相反侧以用密封的方式封闭所述表壳。表机芯或表电子模块以密封的方式保持在表壳内。与表机芯一起，报时机构能够在特定的周期中被触发，以产生声音或音乐。至少一个声辐射膜附接至表壳，以向表壳外部辐射由报时机构或表电子模块产生的声音。

背景技术

在制表领域，传统的结构被用于制造机芯，其也可包含报时机构。该类报时机构可在非常特定的周期中被触发，以指示预定的闹钟或三问表，例如用于常规的报时表的实现，报时机构可包括至少一个音簧。该音簧通常是环形形式的金属线，可环绕表圈内的表机芯的一部分。该音簧附接至通常与表盘集成为一体的音簧承载架。音簧的振动由至少一个音锤或等同物在特定时期对着音簧撞击而产生。

在音乐表的情况中，声音由报时机构的带针圆筒的舌片的振动产生。

为了能够将表壳内由报时机构或音乐机构产生的声音有效地向外辐射，可另外使用声学类型的膜以传导声振。该声辐射膜以密封的方式优选为附接在后盖和表壳的表壳中间部件之间，特别是被夹在表壳中间部件的一部分和表壳后盖之间。后盖可进一步包括一个或多个孔，用于向表壳外传送振动膜的声音。

声辐射膜通常由钢或非晶态金属或金属玻璃、或聚合物或其它的金属材料制成。该类型的材料也可出于其自身对环境压力(诸如水分/湿气或水)的抵抗性来选择。在表壳内使用这些类型的声辐射膜，振动的膜的声辐射一般而言并不足够，这是一个缺点。

从专利BE 414646 A中已知一种报时或自鸣钟。报时机构或自鸣机构置于木材制成的表壳内，该由木材制成的表壳附接至由大理石制成的表壳。由木材制成的表壳的一个面随着报时机构或自鸣机构产生的声音而自由地共鸣。然而，此类装置尺寸很大且可能不能配置于腕表类型的报时表或音乐表，这是一个缺点。

发明内容

因此，本发明的目的是通过提供一种报时或音乐表来克服现有技术的缺点，该报时或音乐表配备有声辐射膜，以便当表壳内的报时机构运行期间获得良好的声学性能。

为此目的，本发明涉及用于报时表或音乐表的声辐射膜，其包括限定在独立权利要求1中的特征部分的特征。

声辐射膜的特别的实施例限定在从属权利要求2-14中。

本发明的声辐射膜的一个优点存在于这样的事实之中：表壳内的声辐射膜至少部分地由木材或复合材料制成，例如木质复合材料，优选为实木或珍稀或高品质的木材，例如桃花心木。保护性的层或漆可沉积在木质膜上或可浸渍所述声辐射膜以保护其免受的环境条件诸如水分/湿气或水的影响。

在乐器领域，木材是一种因其声学性能、特别是其在空气中辐射声频频谱的大部分振动的能力而在数个世纪中为人偏爱的材料。然而，在顶级的报时表或音乐表的设计中从未考虑过使用木材制成的膜的结构来对报时装置产生于表壳内的声音进行有效辐射。

为此目的，本发明还涉及一种报时表或音乐表，包括声辐射膜，且其包括限定在独立权利要求15中的特征部分的特征。

报时表或音乐表的实施例限定在从属权利要求16-27中。

声辐射膜可有利地安装在表壳内作为双后盖，且可在后盖中设置通向声辐射膜的一个或多个侧向孔，以用于振动的声辐射膜的声音向表壳外的良好传播。该声辐射膜例如可粘接安装在表壳的表壳中间部件的内表面上，或可压接于表壳的金属部之间。

有利地，声辐射膜可安装在表的表盘的水平处来替代表盘，或者安装在传统的表盘之上或之下。声辐射膜还可附接至固定表镜的表圈，且在表圈中可设置通向膜的一个或多个侧向孔，以用于振动的声辐射膜的声音向表壳外的良好传播。

有利地，声辐射膜可与表盘的一部分组合安装且优选为在同一平面内。声辐射膜可为半月的形式，而表盘的该部分是具有与声辐射膜互补形状的半月的形式以组合形成圆形表盘。也可以考虑设置矩形形式的表盘，而由矩形部分构成的声辐射膜连接至表盘的另一部分。

有利地，由木材或木质复合材料制成的多个声辐射膜可设置在表壳内。第一膜可设置在表盘的水平高度处，而第二膜可作为双后盖设置在表壳后盖之上。也可设置为将多个声辐射膜彼此间隔开地安装或叠置。

附图说明

在下述对基于由附图阐述的非穷尽的实施例的描述中，声辐射膜以及包含该声辐射膜的报时表或音乐表的目的、优点和特征性特点将更容易理解，其中：

图1以简化的方式示出了配备有根据本发明的声辐射膜的报时表或音乐表的第一实施例的局部剖视图，

图2以简化的方式示出了配备有根据本发明的声辐射膜的报时表或音乐表的第一实施例的变型的局部剖视图，

图3以简化的方式示出了配备有根据本发明的声辐射膜的报时表或音乐表的第二实施例的局部剖视图，以及

图4以简化的方式示出了从配备有根据本发明的声辐射膜的报时表或音乐表的第三实施例的上方的局部视图。

具体实施方式

该技术领域的技术人员熟悉包括至少一个声辐射膜的报时表或音乐表的所有部件，这些部件在下面的描述中仅以简化的方式进行描述。

图1示出了具有声辐射膜10的报时表或音乐表1的第一实施例的简化的局部剖视图。该表主要包括表壳，表壳由表壳中间部件4以及后盖5构成，表圈3以用密封垫18密封的方式在一个侧面上附接至表壳中间部件4，后盖5附接至表壳中间部件4的另一个侧面上。后盖5通过已知方式以及用密封垫9以可拆卸的方式安装在表壳中间部件4上。表镜2特别是用连接件19附接至表圈3，以用密封的方式封闭表壳。表盘13在它的边缘处保持在表壳中间部件4上，且置于表镜2之下。在机械式的报时表或音乐表1的情况中，此处未示出的用于指示小时的指针设置在通常在其外周缘载有小时标志的表盘13上。

报时表或音乐表1还包括通常安装在机板的表机芯12或表电子模块。边缘部件附接至机板，并限定出表圈。机板和边缘部件通常由金属材料制成，这惯常用在顶级的机械式表中。

表机芯12或表电子模块包括声波振动发生器，用于在预定的时间周期中发出声音或音乐。在表机芯12的情况中，声波振动发生器是此处未示出的报时机构。该报时机构可包括安装在附接至机板的音簧架上的至少一个音簧，以及至少一个可旋转地安装在机板上的音锤，以在特定的周期中击打所述音簧。通常是环形形式的音簧可环绕表机芯的某些部件。设置此类的报时机构以指示例如预定的闹钟或三问报时。

在音乐表的改进实施例中，报时机构可包括具有附接至尾部/跟部(heel)的一系列的舌片的带针圆筒，尾部/跟部附接至机板。声音或连续的音乐提醒由带针圆筒的舌片的振动产生。每个舌片均被构造用于产生特定的音调。为了在例如预定的周期中产生音乐，借助于与机板上的旋转碟片或与圆筒成一体的针，带针圆筒的舌片被提升然后被释放。每一被触发的舌片主要在其第一自然频率振荡。被触发的舌片产生的振动被传递至表的外部部件，其必须允许每个振动舌片产生的声音被声学地辐射。

在电子报时或音乐表1的情况中，表电子模块的声波振动发生器产生至少一个声音或音乐，其可被存储在专用的存储器中。声波振动发生器可以传统的方式包括压电元件或扬声器以使声音或音乐在预定的时间周期中发散出去。

机械或电子的报时或音乐表1主要包括至少一个声辐射膜10以改进声波振动发生器(例如报时机构)产生的声音的声学性能。为了本发明的目的，声辐射膜10有利地由木材或复合材料制成，其例如可以是木质复合材料，没有任何限制。膜的厚度可以约为1mm。

应当注意，术语“复合材料”通常用于表示由通常包括确保机械稳定性的纤维作为增强件的框架构造或基体以及作为基质的接合剂构成的材料。该接合剂往往是确保结构的结合力以及力向增强件的传递的塑性材料，例如热塑性树脂或热固性树脂。在本发明的情况中，复合材料也可包括一种或多个聚合物的基质，在其中引入一种或多个天然或合成纤维和/或任何类型的基质。

声辐射膜10的材料也可由珍稀的或高品质的木材制成，例如桃花心木、橡木或桦木，其因自身优良的声学辐射性能著称。声辐射膜的材料还可以选自通常用在小提琴或吉他的设计中的云杉木、枫/槭木、黄檀木、紫硬木、樱桃木或黑檀木。声辐射膜的材料还可以选自其它木材，例如杨木、柳木、胡桃木、冷杉木甚至某些果木。

木材是一种对水分相对敏感的材料，特别是其几何性能。通常，当干木浸在水中时可以观察到2-10％的伸长。尽管理想情况下这一效应必须被最小化，但是在经过合理适配的设计(例如经过浸润处理或具有表面层)的表中这一并不希望的效果可以是可接受的。

因此，声辐射膜在被制造出来之后可以被另外地染色，涂覆保护层或保护漆或用保护性物质浸渍以保护膜免受环境条件例如水分/湿气或水的影响。纳米纤维素是一种可用于增强木质膜的机械性能、改进变化的环境中(T和RH)的尺寸一致性、或者甚至防止吸收水分的新材料。

可在同一辐射膜中利用声学性能互补的多种木材，以在木材中产生此类膜。可利用具有致密同质的轻量且紧致/对声音敏感(nervous)的木材。接合技术已经存在且可被用于该特定情况。这些组合可以采用在同一膜中不同尺寸的减小的厚度，例如直的或同心的形式，或增强件的形式。根据瑞士比恩高等技术学院的技术，所使用的木材也可以致密化以改善声辐射性能。

可以例如用不同种的木材生产一种将彼此堆叠的多个层粘接或装配的膜。还可以提出至少一层是由根据明确限定的取向放置的天然或合成纤维构成。也可以在膜中设置从玫瑰花结和弦乐器音孔得到启发的孔，但是在这种情况下，还必须在表壳的内部提供保护膜以保护表机芯或表电子模块。

在至少一层天然或合成纤维的情况中，纤维在膜中的取向可取决于表壳内的膜的位置以及按照用于机械式报时机构的带针圆筒的基部或音簧架的布置。一个或多个叠置的层可包括木质纤维或碳纤维。

作为对比，已经对桃花心木制成的膜进行了试验，并与传统的构造进行了对比。这些试验已经表明，相对于传统设计，桃花心木制成的膜允许4-5dBA的声学辐射提高，这对于距振动膜30cm距离的用户来说很明显。其中的共鸣也增加了。

还应注意到，音调平衡也得到了改善。由敲击音簧产生的所有频率，特别是低于7kHz的低频，以基本相同的水平辐射，而基于由金属或陶瓷制成的膜的传统解决方案倾向于选择音簧的调式(mode)，例如尖锐的，大约6.8kHz，并且只辐射一点点其它调式。结果是当使用特别是由桃花心木制成的木质膜时，声音以更大的丰富度和平衡度辐射。心理声学研究也证实了这一点。

还可以注意到，由桃花心木制成的膜改善了低频的辐射——这有助于声音的“强度”——以及高频驱动器(driver)，这改善了其“亮度”。

在图1示出的第一实施例中，声辐射膜10具有碟形/中凹的形状，其上边缘通过环形密封垫8以密封的方式安装在表壳后盖5的内环形边沿上。该碟的直径可等于表镜2的直径，其可在20-40mm的范围内。环形形式的支撑件11边缘部分在一侧上支撑机板，并靠在声辐射膜10的上边缘。在表壳中间部件4附接至表壳后盖5的时刻，支撑件11以及声辐射膜10的外周边缘在表壳中间部件4和后盖5的边沿之间压接或粘接。

声辐射膜的中央部分不与支撑件11、和后盖5的内表面接触。因为这个，在表壳内为声辐射膜能够自由地振动或声学地辐射提供了充足的空间7。声辐射膜10和后盖5的组合构成了双后盖。也侧向地设置了穿过后盖5的一个或多个侧向孔6，以允许声辐射膜10将报时机构产生的声音朝外辐射。

在报时机构运行期间，所述报时机构产生的声音被直接传递至声辐射膜10以使其振动。传递至声辐射膜10的振动也通过诸如为环形支撑件11的连接部分/部件被提供在声辐射膜的边缘处。由于声辐射膜10由木材或复合材料制成，与例如由金属或非晶态金属或陶瓷制成的传统声辐射膜相比，它能够更强烈地向外辐射由报时机构产生的声音。

图2示出了上述结合图1的第一实施例的变型。在该变形实施例中，木材或复合材料(例如木质复合材料)制成的声辐射膜例如是平的圆形形式。该声辐射膜10附接至支撑件11，支撑件包括用于附接(特别是粘接)声辐射膜的拐角形式的内边缘。该支撑件11可由金属材料制成。

支撑件11的外周边缘借助于密封垫9通过压接被保持在表壳中间部件4以及附接至表壳中间部件4的后盖5之间。在后盖5上制有一个或多个孔6，且在声辐射膜10和后盖的内表面之间在表壳内留有足够的空间7。

图3示出了具有声辐射膜10’的报时表1的第二实施例的简化的局部剖视图。该第二实施例不同于第一实施例之处在于声辐射膜10’作为表盘设置在用连接件19附接至例如表圈3的表镜2之下。在该例中膜是平的盘形件的形式。表圈也可用密封垫18以密封的方式安装在表壳中间部件4上。声辐射膜10’因此可替代传统的该类表的表盘，但是也可被置于传统的表盘之下或优选为置于传统表盘之上。

在该第二实施例中，在表圈中可设置一个或多个侧向孔16，进一步地，以接近声辐射膜10'。这些侧向孔16被设置用于向表壳外传递振动膜的声音。另一方面，考虑到声辐射膜10'仅被设置在表盘的水平处，表壳的后盖5不再包含任何孔。后盖5用已知手段安装，并用密封垫9以可拆卸的方式安装在表壳中间部件4上，且也可设置另一密封垫8以维持环形支撑件11对具有报时装置的表机芯12的支撑。

应当注意，还可以考虑将上述两个实施例与双后盖中的声辐射膜10和在表盘水平处的另一个声辐射膜10'组合。在图中所示的情况下，必须在后盖5的水平处并且穿过表圈3设有侧向孔6，16，以将声音传递到表壳外。

图4中表示的是具有声辐射膜10’的报时表1的第三实施例。该第三实施例类似于第二实施例，唯一的区别在于呈半月的形式的声辐射膜10’在同一平面中附接至表盘13的一部分的半月。声辐射膜10’和该表盘13的部分构成在附接至表圈3的表镜2下可见的整个表盘。简明起见，未示出表指针以及表圈上的一个或多个侧向孔。该声辐射膜可制造或安装在表盘13的一部分中。

还可以考虑将膜的一部分结合在表镜中，即使该实施例比上述那些更为复杂。

声辐射膜可以制成复杂的、不均匀的厚度或不同于圆形的形式。声辐射膜可以是从中心朝向外部的圆锥形或波浪形，或者该声辐射膜可包含凹槽。声辐射膜还可包括与碳或聚合物(树脂)层相关联的木材层，作为复合材料。这两层可以通过粘合剂接合或一些其它形成方法相关联。声辐射膜还可以用至少一个保护层涂覆或浸渍，该保护层包括无机层，例如金属层或氧化物层。

声辐射膜可以由包含聚合物基质的木质复合材料制成，纤维和/或木材颗粒引入该聚合物基质中。木材颗粒可以与有机颗粒例如天然植物纤维结合或与无机颗粒例如石墨烯颗粒或碳纳米管颗粒结合。声辐射膜还可以是一个在另一个之上的多个层的组件或通过粘合剂接合的一个在另一个之上的多个层，所述多个层在每个连续层之间的具有不同纤维的相对取向。声辐射膜还可以是一个在另一个之上的多个层的组件或通过粘合剂接合的一个在另一个之上的多个层，其中至少一个层由木材制成并且与由石墨烯或天然纤维或玻璃纤维制成的其它层结合。

基于上述描述，本领域技术人员可以构想多个的声辐射膜的变型例和包含声辐射膜的报时或音乐表的变型例而不超出权利要求限定的本发明的范围。为了振动的声辐射膜的声音辐射，该木质声辐射膜也可用贯通表壳中间部件的孔在表壳中设置表壳中间部件的水平处。也可构想多个声辐射膜设置在表壳内的多个位置或叠置。对于声辐射膜也可构想用附接至框的张紧的蒙皮来制造，以辐射声波振动发生器产生的声音。

Claims (25)

1.一种用于报时表或音乐表(1)的声辐射膜(10，10')，用于安装在报时表或音乐表的表壳中，其特征在于，所述声辐射膜的至少一部分由木材或木质复合材料制成，用于向所述表壳外辐射由所述报时表或音乐表的声波振动发生器产生的声音，其中，所述声辐射膜(10，10')安装为表盘的形式或安装在传统表盘(13)的上方；所述声辐射膜包括声学性能互补的多种木材；

所述声波振动发生器是配备有用于被至少一个音锤击打的至少一个音簧的报时机构，或者是配备有具有一系列舌片的至少一个带针圆筒，所述至少一个带针圆筒能通过与圆柱体或旋转盘形件一体的针提升并随后释放；并且所述声辐射膜是一个在另一个之上的多个层的组件，其中所述多个层中的至少一层是由天然或合成纤维构成，所述天然或合成纤维在声辐射膜中的取向取决于所述声辐射膜在表壳内的位置以及按照带针圆筒的基部或用于安装所述音簧的音簧架的布置；

并且所述声辐射膜浸渍有纳米纤维素。

2.根据权利要求1所述的声辐射膜(10，10')，其特征在于，所述声辐射膜由实木制成。

3.根据权利要求1所述的声辐射膜(10，10')，其特征在于，所述声辐射膜由包括接合在一起的多种木材的木质复合材料制成。

4.根据权利要求3所述的声辐射膜(10，10')，其特征在于，所述声辐射膜由使用均匀致密木材的轻质且非常紧致的木材制成。

5.根据权利要求1所述的声辐射膜(10，10')，其特征在于，所述声辐射膜由包括聚合物基质的木质复合材料制成，纤维和/或木材颗粒被引入所述聚合物基质中。

6.根据权利要求5所述的声辐射膜(10，10')，其特征在于，所述木材颗粒与有机颗粒结合或与无机颗粒结合。

7.根据权利要求1所述的声辐射膜(10，10')，其特征在于，所述多个层在每个连续层之间具有不同纤维的相对取向。

8.根据权利要求1所述的声辐射膜(10，10')，其特征在于，所述多个层中的至少一个层是木材制成的并与由石墨烯或天然纤维或玻璃纤维制成的其它层相结合。

9.根据权利要求1所述的声辐射膜(10，10')，其特征在于，保护层或保护漆沉积在所述声辐射膜上，以保护所述声辐射膜免受环境条件的影响。

10.根据权利要求1所述的声辐射膜(10，10')，其特征在于，所述声辐射膜浸渍有保护性物质，以保护所述声辐射膜免受环境条件的影响。

11.根据权利要求1所述的声辐射膜(10，10')，其特征在于，所述声辐射膜被颜色染色。

12.根据权利要求1所述的声辐射膜(10，10')，其特征在于，所述声辐射膜涂覆或浸渍有至少一个保护层，所述保护层包括无机层。

13.根据权利要求2所述的声辐射膜(10，10')，其特征在于，所述实木为桃花心木、橡木或桦木。

14.根据权利要求6所述的声辐射膜(10，10')，其特征在于，所述有机颗粒为天然植物纤维，所述无机颗粒为石墨烯或碳纳米管颗粒。

15.根据权利要求12所述的声辐射膜(10，10')，其特征在于，所述无机层为金属层或氧化物层。

16.根据权利要求1-9中任一项所述的声辐射膜(10，10')，其特征在于，所述声辐射膜是用粘合剂接合的一个在另一个之上的多个层。

17.一种报时表或音乐表(1)，其包括：

表壳，该表壳包括表壳中间部件(4)和以密封的方式且可拆卸的方式附接到该表壳中间部件(4)的后盖(5)；

表镜(2)，该表镜以密封的方式闭合所述表壳；

表机芯(12)或表电子模块，其保持在所述表壳内部，并装配有声波振动发生器，该声波振动发生器用于在特定周期内被触发，以产生声音；以及

至少一个声辐射膜(10，10')，其至少部分地由木材或木质复合材料制成，并且附接到所述表壳的一部分以向所述表壳外辐射由所述声波振动发生器产生的声音，所述至少一个声辐射膜(10，10')包括安装为表盘的形式或安装在传统表盘(13)的上方的第一声辐射膜；

所述声辐射膜包括声学性能互补的不同种类的木材；

所述声波振动发生器是配备有用于被至少一个音锤击打的至少一个音簧的报时机构，或者是配备有具有一系列舌片的至少一个带针圆筒，所述至少一个带针圆筒可通过与圆柱体或旋转盘形件一体的针提升并随后释放；并且所述声辐射膜是一个在另一个之上的多个层的组件，其中所述多个层中的至少一层是由天然或合成纤维构成，所述天然或合成纤维在声辐射膜中的取向取决于所述声辐射膜在表壳内的位置以及按照带针圆筒的基部或用于安装所述音簧的音簧架的布置；

并且所述声辐射膜浸渍有纳米纤维素；所述至少一个声辐射膜(10，10')还包括第二声辐射膜，所述表机芯(12)或所述表电子模块设置在环形的支撑件(11)上，所述第二声辐射膜具有碟形形状，其上边缘在所述表壳中间部件(4)和所述表壳的后盖(5)的内环形边沿之间与所述支撑件压接。

18.根据权利要求17所述的报时表或音乐表(1)，其特征在于，环形密封垫(8)位于所述后盖(5)的所述内环形边沿和所述第二声辐射膜的环形边缘之间，并且所述第二声辐射膜的中心部分不与所述支撑件(11)和所述后盖(5)的内表面接触，以限定空间(7)以便能够自由振动。

19.根据权利要求17所述的报时表或音乐表(1)，其特征在于，所述表壳的后盖(5)在侧面或后面包括至少一个孔(6)，以允许振动的第二声辐射膜产生向所述表壳外部的声辐射。

20.根据权利要求17所述的报时表或音乐表(1)，其特征在于，多个第二声辐射膜附接到所述表壳并且彼此间隔开或叠置。

21.根据权利要求17所述的报时表或音乐表(1)，其特征在于，所述表镜(2)附接到所述表壳的表圈(3)，所述表圈以密封方式安装在所述表壳的表壳中间部件(4)上。

22.根据权利要求17所述的报时表或音乐表(1)，其特征在于，所述表镜(2)附接到所述表壳的表圈(3)，所述表圈以密封方式安装在所述表壳中间部件(4)上，并且所述第一声辐射膜制造或安装在表盘(13)的一部分中。

23.根据权利要求22所述的报时表或音乐表(1)，其特征在于，所述第一声辐射膜呈半月的形式，其附接到所述表盘(13)的呈半月的形式的一部分上。

24.根据权利要求21所述的报时表或音乐表(1)，其特征在于，所述表圈(3)包括至少一个侧向孔(16)，以允许振动的第一声辐射膜产生向所述表壳外部的声辐射。

25.根据权利要求17所述的报时表或音乐表(1)，其特征在于，所述声音为音乐。